在古埃及,数学家没有使用证据。 他们所有的陈述仅凭经验证明。 然而,金字塔屹立着,
飞机飞了起来 。 而且,如果不是为了反驳某件事,可能没有人会要求严格的证据。 数学与希腊人一起找到了新的生活,其中出现了诸如修圆,取二的根不合理以及出现三等分的问题。 从那时起,就需要公理,逻辑定律和定理。 但是现代数学也对可能证明和不可能证明感兴趣。
哥德尔不完备性定理,逻辑形式化和
证据理论得到了发展 。 我提出了一种理论和一个公理,它将帮助回答一些尚存的问题并概述我们意识的边界。 特别是这些是完整性问题,平等问题和我们的想象的公理化。
物论数学逻辑研究语句之间的联系,但不研究其内部结构。 但是,让我们尝试将语句本身形式化。 假设我们有一些对象。 我们不会要求设置它们或其他任何东西。 现在,为任何有序对象对提供第三个对象,即它们的“互连”。 我们将这样写:
a∗b=ab=c;∗:(a,b) mapstoc
可以将生成的结构定义为岩浆(具有二进制运算的集合),但不能定义为某个集合,而是完全任意的。 现在,我们将
陈述定义为
给定岩浆中的代数相等(或不等式)。现在,我将解释这个定义如何准确反映话语的内部结构。 例如,让我们得到以下语句:
记号笔可以将木板涂成蓝色。我们将其写为平等:
M∗D=SD -应用标记(
M )
D ),我们得到了一块蓝板(
镉 )
现在是一个更复杂的示例:
一个男人在街上的雨中奔跑。
\开始casesMan∗Run=Do;人∗雨=位于“下”;街道∗男人=在\自己身上有\。 endcases
在这里值得注意的是,“要做”,“自己拥有”也是对象。 这样的系统准确地定义了我们的陈述。 当然,这样的设计可能看起来很疯狂而且不舒服,但是只有这样的展示形式对我们来说很重要。 此外,将有更多实质性的例子。
为什么关系是二进制的?为了方便起见,我们使用二进制关系。 显而易见,例如,三元关系与我们的三元关系相同。 任何一对对象的比率都使我们对整个图片有一个整体的了解。
您可能已经注意到,除了与其他对象的某种连接之外,我们不需要对象提供任何东西。 没错。 例如,字典中的所有定义都作为到其他单词的链接给出。 点和直线是不确定的概念,但是定义了它们的所有互连。 这使我们想到了一个重要的思想。
任何公理系统都是通过对象的关系来定义的。 例如,如果有成对的此类对象彼此相对,它们的行为与带有点的直线完全相同,则它们将成对出现。 最简单的示例是一组集合,其中的元素是点。 任何两个集合的交集可以是单个元素,也可以是空集合。 并让任何三个元素唯一地定义整个集合,依此类推。 也就是说,如果我只是重命名对象,那么什么都不会改变。
公理学是
岩浆。
示例:集合论A∗B:=(A,B)
(A):=A
\杯子∗Z=Z∗\杯子=\杯子∗(A1,...Ai,...):=\杯子Ai
cap∗Z=Z∗ cap= cap∗(A1,...Ai,...):= capAi
\次∗Z=Z∗\次=\次∗(A1,...Ai,...):=A1\次...\次Ai。..
in∗(A,B)=(A,B)∗ in=1 LeftrightarrowA inB
...
我们不要求在集合上赋予岩浆,因为没有所有集合的集合:
\#2X>\#X
我们说公
理学如果没有对象就
矛盾 ,而如果至少有一个对象则是
一致的 。
为方便起见,我们获得的定义称为
对象理论或
经典对象理论 。
想像力由于对象理论也是公理学,因此可以用它自己的对象语言来描述。 也就是说,我们想描述各种公理学中的各种对象。 不严格地说,我们需要对人的想象力进行数学描述。 我为此提出以下单一公理:
forall(x)i,(y)i,(x′)j,(y′)j,z \存在x foralli\在I,j inJ\开始casesxxi=yix′jx=y′jxx=z\结束cases
可以将其描述为“您可以想象的一切”。 请注意,我们不需要至少存在一个对象。 这样做是为了使公理一致性等同于至少一个对象的存在。 现在我们证明几个定理:
定理1.对象的理论要么是空集,要么不是空集。
证明让对象理论成为众矢之的。 我们将其指定为
T 。 如果为空,则证明。 如果没有,那么,利用想象的公理,这样一个物体必须存在
z 那:
forallx inT x∗z=z∗x=x
但同时,必须有一个对象h使得:
z∗h=z\楔z neqh
从此说:
forallx neqz h∗x=h
争议。 所以,或
T 为空或不存在(不多个)。 需要证明。
松懈的例子是很典型的:一把能击碎一切的剑和一副不能击破的盾。 而且由于它们都可以存在,并且它们的属性仅适用于某个集合,但是对象理论不只是一个集合。
定理2。对于某个对象,不确定它是否是集合。
证明假设在集合论中存在一个特定的对象,当与该对象相乘时,它就会集合并只有它给出统一性。 然后,在所有集合上定义此对象。 但是,没有万万种。 因此,这个目标的定义不只众多。 它的存在既不可证明也不可辩驳。 但是由于我们从公理学上定义了一个集合中的所有对象,所以在集合论中就不可能有这样的对象。 需要证明。
第二个定理的结果是连续统假设。 它可以重新定义为:一个集合是对象的幂大于可数集合的幂但小于连续集吗?
如果有许多对象,我们称公理学为
小,如果没有,则为
大 。
定理3.任何大的公理学都是不完整的。
证明在公理学中要有一个物体来确定关于物体的陈述的真实性。 现在,对于每个对象,我们声明一个语句。 因此,语句不少于对象。 由于公理学很大,因此没有所有对象的集合。 但是必须在所有这些对象上定义预期的对象。 因此,它不能属于公理学。 争议。 因此,有一个陈述的真相尚未定义。 因此,公理学是不完整的。 需要证明。
这将我们引向人类意识的界限。 总会有我们无法证明或反驳的陈述。 事实证明,这是康托尔悖论的结果。 戈德尔定理就是一个特殊的例子。 从这里可以得出客体理论的不完整。 我们不能确定是什么是对象,什么不是。 例如,无法打破的盾牌是物体吗? 而能破坏一切的剑? 但是,它们不能一起存在。 做出这样的选择后,您必须一次又一次地做出选择。
命名两个对象
x 和
y 等于 :
forallz xz=yz wedgezx=zy并等于许多
X 如果:
forallz inX xz=yz wedgezx=zy给出两个对象。
分割两个对象
x 和
y 称这样的对象
z 那:
zx neqzy veexz neqyz
由于任何两个对象形成一个集合,因此存在任何两个对象的分裂。 因此:
定理4.不存在相等的对象。
很难说在数学中没有平等,只有同构。
例如,假设有两个双胞胎长得一模一样。 对于从街上带走的许多人来说,这是同一个人,只是一个副本。 但是对于母亲来说,这是两个不同的人。 因此,就人而言,他们是平等的,但就母亲而言,则不平等。 我们只能说双胞胎对人类是同构的,但并不相等。 结合定理4,可以得出非常矛盾的结果。 让我们给一些对象
。 而且我们至少希望
A=A 。 但是让我们给对象
为了方便起见,也叫
A′ ,只是一个名称。 那一定是
A=A′ 。 但是现在我可以将这些对象视为两个不同的对象并找到它们的分裂。 也就是说,自相矛盾的是,但A不等于自身。 也就是说,在对象理论中没有关于对象的单一真实陈述。
的确,整个观点是我们不能明确地说出我们要记住哪个对象。 我们只能为特定集合设置一个对象,但是无限多个这样的对象。 而且,有不止一个数目。 因此,谈到对象A,我们的意思是,我们想到哪个对象具有我们需要的属性。 但是对于任何对象,我们都可以提出一种可以区分它们的属性。 例如:名称,描述长度,形式,位置等。 但是,一般来讲,这并不意味着我们不能选择任意对象或其分解。
应用意义如果公理集的陈述(等式和不等式)是
可枚举的,则称其为
可枚举的 。 根据定义,对于枚举公理学,有一种算法可以自动证明定理并制定新的定理。 而且,根据我们对语句的定义,这样的算法将与使用某些代数结构的算法相同。 这种解释可能实现了一个长期存在的
梦想,那就是使数学家免于发明证据。
外星人的思维
范畴论有一个范畴
mathfrakSET 。 此类别的对象是集合。 这意味着范畴论具有
mathfrakSET 不能用经典的物体理论的语言来表述,因为它可以处理比许多物体大的物体集合(
mathfrakSET -大类)。 但是要解决此问题,足以建立超集理论。 让一个超集由元素或集组成。 然后是一个包含所有集合的超集合。 现在,将想象力公理中的集合概念替换为超集合的概念,我们获得了预期的结果。 在获得的对象理论中,我们已经能够唯一确定集合的概念。 由于不存在包含所有超集合的超集合,因此可以在两个方向上多次进行这样的过程。 这导致了另类对象理论的出现。 但这还没有结束。
范畴论的一个领域是Topos理论。 她描述了其中包含元素和“位于”概念的所有此类空间。 一个典型的例子是经典集合论。 同样,众所周知,任何集合论都唯一地定义了一些逻辑。 因此,主题还描述了各种逻辑。 现在,如果我们再看一下想象力的公理,我们会在其中注意到我们“本机”主题的痕迹。 “躺在”的概念:
foralli\在I,j\在J ”,而二进制逻辑就在于相等的概念。毕竟,或者
A=B 或
A neqB 。
从理论上讲,我们可以将对象理论重新定义为任何其他主题,从而以自己的规律为我们获得一个不寻常的世界。 托普斯理论的一个事实是连续性假设的独立性。 即,该问题还存在其他危险。 显然,几乎所有东西在那里都会有相似的外观。 但是,可能会遇到重大分歧,从而将我们推向新的想法。
结论我们的研究结果是:逻辑陈述的内部结构形式化,想象公理,客体理论和四个定理。 后者断言在数学上没有全局等式,大型公理学的不完备性,以及一些先前已知的结果的推导和它们的简单推导(Continuum假设和Godel定理)。 对逻辑语句结构的描述也具有一定的含义,这使理解句子的含义更加方便,将它们分解为代数相等的系统。 进一步的发展涉及寻找将完成大公理学的逻辑(topos)。 这将为所有数学(所有理论)的统一公理化提供机会。
进一步阅读程序员的类别理论。自动证明定理。 简报主题理论